便攜式電子類(lèi)產(chǎn)品 如LED手電筒等 該如何正確使用電池
    
      在目前便攜式LED照明產(chǎn)品設計中工程師們一般都將注意力集中在了LED照明驅動(dòng)電路上。諸如：更高的續航點(diǎn)燈時(shí)間、更高轉化效率等方面。偏偏忽略了一些更加重要的東西。電池該如何使用才更加的合理！把電池串聯(lián)和并聯(lián)起來(lái)使用,這聽(tīng)起來(lái)好象很簡(jiǎn)單,但是,遵循一些簡(jiǎn)單的規則,就可以避免不必要的問(wèn)題。

      在電池組中是把多個(gè)電池串聯(lián)起來(lái),得到所需要的工作電壓。如果所需要的是更高的容量和更大的電流,那就應該把電池并聯(lián)起來(lái)。另外還有一些電池組,把串聯(lián)和并聯(lián)這兩種方法結合起來(lái)。一個(gè)膝上型電腦的電池有可能是把四節3.6V鋰離子電池串聯(lián)起來(lái),總電壓達到14.4V;然后,再把兩組串聯(lián)在一起的電池并聯(lián)起來(lái),這樣,電池組的總電量就可以從2000毫安時(shí)提高到4000毫安時(shí)。這種接法稱(chēng)作“四串兩并”,它的意思是：把兩組由四節電池串聯(lián)在一起的電池組并聯(lián)起來(lái)。

      在手表、備份用的存儲器和蜂窩電話(huà)里一般使用一節電池。一節鎳基電池的標稱(chēng)電壓是1.2V,堿性電池是1.5V,氧化銀電池是1.6V,鉛酸性電池是2V,鋰電池是3V,而鋰離子電池的標稱(chēng)電壓則是3.6V。使用鋰離子聚合物和其他類(lèi)型的鋰電池,它的額定電壓一般為3.7V。如果要想得到像11.1V這種不常見(jiàn)的電壓,就得把三節這種電池串聯(lián)在一起。隨著(zhù)現代微電子技術(shù)的發(fā)展,我們已經(jīng)可以用一節3.6V的鋰離子電池,為蜂窩電話(huà)和低功耗的便攜通訊產(chǎn)品供電。在上世紀六十年代,在照度計中廣泛使用的汞電池,出于環(huán)境保護方面的考慮,如今已經(jīng)完全退出市場(chǎng)。

       鎳基電池的標稱(chēng)電壓為1.2V或1.25V。它們之間,除了市場(chǎng)偏好之外,沒(méi)有任何差別。大部分的商用電池,每節電池的電壓為1.2V;工業(yè)電池、航空電池和**電池,每節電池的電壓仍是1.25V。

串 聯(lián)

       需要高電量的便攜設備,一般是由兩節或更多節電池串聯(lián)起來(lái)的電池組供電。如果使用高電壓的電池,導體和開(kāi)關(guān)的尺寸可以做得很小。中等價(jià)位的工業(yè)電動(dòng)工具一般使用電壓為12V至19.2V的電池供電;而**電動(dòng)工具使用電壓為24V至36V的電池,以獲得更大的電力。汽車(chē)工業(yè)*終把啟動(dòng)器的點(diǎn)火電池電壓從12V（實(shí)際上是14V）提高到36V,甚至是42V。這些電池組是由18節串聯(lián)起來(lái)鉛酸性電池組成。在早期的混合型汽車(chē)中,用來(lái)供電的電池組,電壓為148V。比較新的車(chē)型所使用的電池組,電壓高達450V至500V,大部分是鎳基化學(xué)電池。一個(gè)電壓為480V的鎳金屬氫電池組是由400節鎳金屬氫電池串聯(lián)而成。有一些混合型汽車(chē)也用鉛酸性電池做過(guò)試驗。

      42V的汽車(chē)用電池價(jià)格昂貴,而且,比起12V電池,它在開(kāi)關(guān)上會(huì )產(chǎn)生更多的電弧。使用高電壓電池組所帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題,就是有可能遇到電池組里的某一節電池失效的情況。這就像一個(gè)鏈條,串聯(lián)在一起的電池越多,出現這種情況的幾率就越高。只要一節電池有問(wèn)題,它的電壓就會(huì )降低。到*后,一節“斷開(kāi)”的電池可能會(huì )中斷電流的輸送。而要更換“壞”電池也絕非易事,因為新老電池是互不匹配的。一般說(shuō)來(lái),新電池的容量要比老電池的高得多。

      我們來(lái)看一個(gè)電池組的實(shí)例,第三節電池僅產(chǎn)生0.6V的電壓,而不是正常的1.2V（圖1）。隨著(zhù)工作電壓的下降,它比正常電池組更快地達到放電結束的臨界點(diǎn),同時(shí),它的使用時(shí)間也急劇縮短。一旦設備因電壓過(guò)低而切斷電源,其余三節仍然完好的電池就不能把所存儲的電量送出來(lái)了。這時(shí),第三節電池還呈現很大的內阻,如果此時(shí)還帶有負載,那么,將會(huì )導致整個(gè)電池鏈的輸出電壓將大幅度下降。在一組串行電池中,一節性能差的電池,就像是一個(gè)堵住水管的塞子,會(huì )產(chǎn)生巨大的阻力,阻止電流流過(guò)去。第三節電池也會(huì )短路,這將使終端的電壓降低至3.6V,或者,使電池組鏈路斷開(kāi)并切斷電流。一個(gè)電池組的性能是取決于電池組里*差的那塊電池的性能。

     

并 聯(lián)

      為了得到更多的電量,可以把兩個(gè)或者更多個(gè)電池并聯(lián)起來(lái)。除了把電池并聯(lián)起來(lái),另一個(gè)辦法是使用尺寸更大的電池。由于受到可以選用的電池的限制,這個(gè)辦法并不適用于所有情況。此外,大尺寸的電池也不適合做成專(zhuān)用電池所需要的外形規格。大部分的化學(xué)電池都

 
可以并聯(lián)使用,而鋰離子電池*適合并聯(lián)使用。由四節電池并聯(lián)而成的電池組,電壓保持為1.2V,而電流和運行時(shí)間則增大到四倍。
      電池組的實(shí)例與電池串聯(lián)相比,在電池并聯(lián)電路中,高阻抗或“開(kāi)路”電池的影響較小,但是,并聯(lián)電池組會(huì )減少負載能力,并縮短運行時(shí)間。這就好比一個(gè)發(fā)動(dòng)機只啟動(dòng)了三個(gè)汽缸。電路短路所造成的破壞會(huì )更大,這是因為,在短路時(shí),出現故障的電池會(huì )迅速地耗盡其他電池里的電量,并引起火災（圖2）。

串并聯(lián)

      使用串并聯(lián)這種連接方法時(shí),在設計上很靈活,可以用標準的電池尺寸達到所需要的額定電壓和電流（圖3）。應當注意：總功率不會(huì )因為電池的不同連接方法而改變。功率等于電壓乘電流。

       對鋰離子電池而言,串并聯(lián)的連接方法很常見(jiàn)。*常用的一種電池組是18650（直徑為18mm,長(cháng)度為650mm）。它帶有保護電路,能夠監視串聯(lián)在一起的每一節電池,因此,它的*大實(shí)際電壓為14.4V。這個(gè)
保護電路也可以用于監視并聯(lián)在一起的每一節電池的狀態(tài)。

家用電池

      前面所談到的電池串聯(lián)和并聯(lián)的連接方法,針對的是可充電電池組,這些電池組里的電池都是長(cháng)久性地焊接在一起的。除了把幾個(gè)電池裝進(jìn)安裝電池的電池室、串聯(lián)起來(lái)之外,上面講的那些規則也適用于家用電池。在把幾個(gè)電池串聯(lián)起來(lái)使用時(shí),必須遵照下面的基本要求：

●保持電池的連接點(diǎn)的潔凈。把四節電池串聯(lián)起來(lái)使用時(shí),共有八個(gè)連接點(diǎn)（電池到電池室的連接點(diǎn),
   電池室到下一節電池的連接點(diǎn)）。每個(gè)連接點(diǎn)都存在一定的電阻,如果增加連接點(diǎn),有可能會(huì )影響整
   個(gè)電池組的性能。

●不要混用電池。當電池的電量不足時(shí),更換所有的電池。在串聯(lián)使用時(shí),要用同一種類(lèi)型的電池。

●不要對不可充電型電池進(jìn)行充電。對不可充電池進(jìn)行充電時(shí),會(huì )產(chǎn)生氫,有可能會(huì )引起爆炸。

●要注意電池的極性。如果有一節電池的極性裝反了,就會(huì )減少整串電池的電壓,而不是增加電壓。

●把已經(jīng)完全放完電的電池從暫停使用的設備中取出。舊電池比較容易出現泄漏和腐蝕的情況。
   堿性電池相對于碳鋅電池而言,問(wèn)題不那么嚴重。

●不要把電池都放在一個(gè)盒子里,這樣可能會(huì )出現短路。電池短路會(huì )導致發(fā)熱,并引發(fā)火災。
   請把廢棄的電池放在小塑料袋里,與外界絕緣。

●類(lèi)似于堿性電池的原電池組可以扔進(jìn)普通的垃圾桶內。但是*好是把用過(guò)了的電池送去再生循環(huán)處理。